Ученые из физической лаборатории им. Ферми при Департаменте энергетики США обнаружили новую, ранее неизвестную, элементарную частицу.
Физика элементарных частиц изучает микрообъекты субъядерного мира, которые невозможно расщепить (пока, во всяком случае). Элементарные частицы состоят из кварков и лептонов - они считаются фундаментальными частицами и представляют собой предельную степень дробления материи. Новая частица, открытая американскими учеными и ранее даже не предполагавшаяся в теории, по мнению исследователей, позволяет кваркам образовывать материю. Частица получила название Y4140, поскольку ее энергия составляет 4140 мега-электрон вольт.
"Скорее всего, эта частица играет важную роль в образовании вещества. Пока мы не беремся утверждать это наверняка, нужно продолжить опыты и многое прояснится", - говорит представитель лаборатории Ферми Джакобо Конигсберг.
Частица Y4140 была обнаружена в ходе эксперимента на крупнейшем в мире действующем коллайдере Тэватрон. Участники эксперимента зафиксировали появление этой частицы при распаде B-мезона (мезоны представляют собой сочетание кварк-антикварк, B-мезон включает так называемый "прелестный" или b-кварк). В результате столкновения протонов и антипротонов имели место случаи необычного распада B-мезона, когда появлялись К-мезон и неизвестная ранее частица - Y4140.
На следующей стадии эксперимента Y4140 распадался на две другие частицы - J/psi-мезон и фи-мезон. Первая частица состояла из кварков второго поколения - так называемого "очарованного" кварка и его антикварка, как видим, физиков нельзя упрекнуть в прозаичности. Фи-мезон представлял собой также комбинацию кварков второго поколения, но на этот раз - "странного" кварка и его антикварка. Однако, тогда получается, что Y4140 состоит из двух пар кварков второго поколения, а насколько это известно ученым, при обычных условиях объединения кварков второго поколения практически не бывает. К тому же, до недавнего времени физикам были известны лишь частицы, состоящие из двух (мезоны) и трех кварков (барионы).
Исследователи выдвинули предположение о том, что Y4140 может быть гибридной частицей, которая наряду с 4 кварками содержит глюоны (частицы, "склеивающие" кварки).
За последние лет 10 физики-ядерщики в результате проведения экспериментов на ускорителях обнаруживают все больше гибридных частиц, которые заключают в себе необычную комбинацию элементарных составляющих. Очевидно, такие эксперименты изменят наши устоявшиеся представления о природе таких элементарных частиц, как кварки и состоящие из них адроны (мезоны и барионы).